Земля у рівновазі - Альберт Гор

Коли я пролітав над Амазонськими вологими лісами на малень­кому літаку, я був вражений тим, що сталося відразу після грози, що пронеслася над ділянкою лісу: як тільки дощ припинився, випари вологи почали підніматися з дерев і формувати нові дощові хмари, що, гнані вітром, рухалися на захід, постачаючи воду для нових дощів, під час нової грози.

Будь-яке переривання цього природного процесу може мати згубні наслідки. Коли великі ділянки вологого лісу випалюють, кількість злив, рециркульованих на прилеглі території, різко зменшується, позбавляючи ці ділянки дощу, необхідного їм для підтримання здоро­вого стану. Якщо вирубана ділянка велика, то зменшення опадів на прилеглих ділянках буде достатньою для того, щоб спричинити неодноразову посуху, яка поволі вбиває велику кількість дерев, і таким чином і далі зменшує рециркуляцію опадів, що, у свою чергу, прискорює вмирання лісу. І коли зникає листя з дерев, то раптове нагрівання лісового ґрунту призводить до виділення величезних кількостей метану та СО2, оскільки відбувається своєрідне біохімічне «згорання». Масове збільшення кількості мертвих стовбурів дерев і сушняку призводить до різкого приросту популяції термітів, які самі виділяють велику кількість метану. Таким чином знищення лісів підвищує тенденцію до глобального потепління кількома різними способами — деякі з них прості, деякі складні, яких майже не беруть до уваги, коли ліси вже зруйновані.

Зловживання пестицидами створює подібну небезпеку, і цього разу внаслідок існування зворотного зв'язку. Пестициди часто залишають живими найстійкіших шкідників, тоді як вразливіші зникають. Коли стійкі шкідники розмножуються, щоб заповнити нішу, звільнену їхніми мертвими родичами, люди, намагаючись знищити стійкіших шкідників, використовують ще більше пестици­дів, і процес повторюється. Невдовзі величезна кількість пестицидів розпилюється над полями для знищення тієї ж кількості шкідників, яка була, коли процес починався. Тільки тепер шкідники сильніші. І увесь час кількість пестицидів, які шкодять нам самим, продовжує збільшуватися.

Надмірне використання пестицидів та недосконалість методів зрошування — це приклади повсюдних, але зазвичай локальних за своїми результатами проблем. Та іноді ураження зазнають цілі регіони. Регіональна катастрофа Аральського моря, наприклад, сталася головно внаслідок непередбаченого зворотного зв'язку, що збільшив вплив недосконалої зрошувальної стратегії. Так само, хоча результати винищення лісів переважно локальні, позитивний зворотний зв'язок на кшталт того, що мав місце в районі Амазонки, може перетворювати окремі надзвичайні випадки на регіональні і навіть глобальні трагедії.

Деякі проблеми починаються як регіональні, але під впливом позитивного зворотного зв'язку переростають у серйозні глобальні загрози. Розглянемо, наприклад, суперечку про регіональний вплив глобального потепління на великих територіях замерзлої тундри у Сибіру. Дехто доводить, що цей процес справлятиме позитивний вплив, можливо, навіть, відкриє великі Землі Сибіру для вирощу­вання сільськогосподарських культур. Послуговуючись простою лінійною моделлю і підраховуючи одиничний наслідок від одиничної причини, можна справді дійти висновку, що з цього може бути вигода. Можна також вважати, що ця імовірна вигода переважить небажані наслідки глобального потепління. Справді, саме такі підрахунки дають підстави деяким затятим скептикам заявляти, що глобальне потепління — мабуть, непогана річ.

Але якщо ближче придивитися до нелінійних наслідків танення тундри, то треба звернути увагу на можливість нових небезпек. Коли замерзла тундра почне танути, то вироблятиметься і виділятиметься в атмосферу величезна кількість метану. Упродовж останніх років швидкість збільшення концентрації метану трохи сповільнилася, але оскільки кожна молекула метану як парникового газу у двадцять разів ефективніша за кожну молекулу СО2, то танення тундри спричинить виділення надзвичайної кількості метану і призведе до сут­тєвого збільшення загальної концентрації парникових газів, чим лише прискорить глобальне потепління. Такий цикл подій сам себе підсилить: що більше танутиме тундра, то більше метану виділя­тиметься в атмосферу. (Варто також зазначити, що з інших причин, які стосуються концентрації льоду під верхніми шарами тундри, вона навряд чи зможе використовуватися для сільськогосподарських угідь, навіть коли відтане.)

На жаль, це питання не просто гіпотетичне. Сибір — один із регіонів світу, де, здається, потепління відбувається найшвидше. Це й недивно, оскільки усі моделі передбачили це на основі пози­тивного зворотного зв'язку, що збільшує результат танення снігів і відповідно поглинання сонячного світла поверхнею. Але швидкість нагрівання під час деяких недавніх періодів вимірювань була просто дивовижною. Наприклад, у березні 1990 року середнє значення температури по всьому Сибіру було на цілих 18 градусів за Фаренгейтом вище, аніж у будь-який попередній березень, відколи ведуться виміри. Для світу в цілому 1990-й рік був, безперечно, якраз останнім «найтеплішим роком за увесь час спостережень».

Ще й інші контури зворотного зв'язку створюють явну стратегічну загрозу. Розглянемо, наприклад, те, як дві найвідоміші кризи — глобальне потепління та зменшення озонового шару в стратосфері — підсилюють одна одну внаслідок складного позитивного зво­ротного зв'язку. Глобальне потепління призводить до збільшення кількості водяної пари в усій атмосфері і поглинання нижньою її частиною тепла (інфрачервоних промінів), яке у протилежному ви­падку випромінювалося б назад у космос, пройшовши через страто­сферу. Унаслідок цього стратосфера охолоджується, тоді як нижня частина атмосфери нагрівається. Холодніша стратосфера з більшою кількістю водяної пари означає більшу кількість кристаликів льоду в озоновому шарі, особливо у полярних регіонах, де хлорфторвуглеці змішуються з озоном у присутності льоду і таким чином швидко зменшують концентрацію озону. Що тонший озоновий шар, то більше ультрафіолетові проміні бомбардують поверхню Землі й усі організми, що живуть на ній. Ультрафіолетове випромінювання вражає рослини, які в нормальних умовах поглинають велику кількість СО2 завдяки фотосинтезу, і, схоже, серйозно руйнує їхню здатність до цього. Коли рослини поглинають менше СО2, то цього газу в атмосфері стає більше, а це спричинює ще більше глобальне потепління і все більше охолодження стратосфери. Два різні явища підсилюють одне одного.

Деякі з найбільш небезпечних і потужних контурів зворотного зв'язку, що стосуються океанів, все ще є предметом напружених наукових досліджень. Наприклад, існують попередні дані про те, що, нагріваючись, океани перестануть поглинати СО2 у теперіш­ньому ритмі. Ця можливість особливо турбує, оскільки кількість вуглекислого газу в океанах у п'ятдесят разів перевищує його тепе­рішню кількість в атмосфері. Тому якщо поглинання СО2 океанами зменшиться лише на два відсотки, то його кількість в атмосфері може відповідно подвоїтися, а океани ще більше нагріються. Більше того, дехто доводить, що потепління мілких вод Північного Льодо­витого океану призведе до утворення такої ж кількості метану в атмосфері, як і нагрівання тундри.

Подібні явища спричинюють також люди. Коли на сцену виходить економіка, довкіллю можуть загрожувати нові контури зворотного зв'язку, настільки ж складні і небезпечні, як і ті, що знайдено у природі. Наприклад, слаборозвинуті, зубожілі нації позичають великі суми грошей у банках багатших націй. Щоб заплатити від­соток валютою їхнього кредитора, вони змушені